大地电磁场中磁信号的相对均匀性特征试验研究

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1、第43卷第3期地质与劫探Vol.43No.32007年5月GEOLOGYANDPROSPECTINGMay,2007大地电磁场中磁信号的相对均匀性特征试验研究杨生(有色金属矿产地质调查中心北京中色物探有限公司，北京100045)〔摘要〕根据同时实测的相距100km两观测点的电磁场信号，通过比较信号幅值、电磁信号相干性和电磁场相互替代计算视电阻率分析，得出了大地电磁信号中磁信号具有相对均匀性特征的结论，为一些MT勘探工程中需采用电磁分离布极观测提供了试验实例。[关键词〕大地电磁测深电磁场信号均匀性相干分析〔中图分类号」P631.3〔文献标识码]A[文章编号」0495-5331(200

2、7)03-0065-03的傅里叶系数，使频点按对数等间隔分布。截断效0引言应和假频的消除分别采用了汉宁窗口法和怀特5点在大地电磁测深勘探中，普遍认为电场比磁场滤波法。对地下电性特征反映灵敏，地电信息主要包含在电图1为两点的电磁场比较，相距100km的两测场信号中，磁场在一定的区域范围内是相对稳定均点磁场信号几乎一致，而电场信号则相差很大，特别匀的[’〕。也正是基于这种认识，FXBostick(1986)是在中频段，不论是E二还是Ey，两点的幅值最大相提出了电磁阵列剖面法(electromagneticarrayprofi-差达1个数量级。ling，简称EMAP)[2]，即为了提高勘

3、探精度，在一个工作区密集布设电场观测站(一般点距200m)，而2不同观测点电磁信号的相干分析仅仅设置一个共用磁场站。文献〔1」通过讨论薄层在大地电磁测深中，二信号的相干函数v(f)定电流产生的二次磁场，得出了在一维条件下地表实义为:测的磁场只是一次场2倍的结论，与地下介质分布，八1P1.2(.f)}，，2(力=不蔽示舟宁-计i'I(1)特征无关，磁场仅仅起到一个归一的作用。}P,(力I·IP2(力I上述理论假设是否成立?作者进行了一些试验其中:Pi,2(.f)为二信号的互功率谱，P,(f)和研究。在苏北涟阜地区观测N63一324点(A点)4P2(f)分别为二信号的自功率谱，f为频

4、率。相干函个(侧、习、侧、川)电磁场分量的同时观测了100km数等于1说明二信号完全相关，等于0说明二信号外另一点(B点)的4个分量(衅、衅、群、HB5)，比较完全不相干。分析两点信号间的相关性，给出了磁场信号具有相图2为两点电磁场间的相干曲线，由图可见，两对稳定均匀的一个实例。点磁场间的相干性远大于电场的。磁场的相干函数值在0.9以上，且频率越低，相关性越强，而电场的1不同观测点电磁信号的比较相干函数值普遍较低，特别是在中频段，小于0.25,因为实测的电磁信号是大量的时间序列信号，几乎不相干。所以首先要将时间域数据采用FFT方法转换到频3两点间电磁场互换后计算的视电阻率率域，高频

5、段(大于6Hz)为分时段(每256个样为一段)转换，中、低频采用级联分样技术，即下一级的之所以研究磁场的相对均匀性，是因为在大地时间序列采样是由上一级时序逢二取一构成的，每电磁测深勘探中，有些测点难以布设磁探头，需布设36个样构成一个时序，每次只计算6次和8次谐波在距测点一定距离外。有些勘探工程，如水域MT[收稿日期」2006-06-26;〔修订日期12006-09-04;责任编辑」曲丽莉。〔作者简介〕杨生(1959年一)，男，1982年毕业于中南大学，获博士学位，教授级高工，现主要从事应用地球物理勘探，特别是大地电磁测深法的理论研究及应用工作。地质与勘探2007年巳十，J1E+阴

6、1E3bE十，，.E+阴1E，‘1一一‘日+1洲...E+曰1E!、胜刃必百(日声日十刃.卜/·黔’‘1E+乏例/陌1E0万1A1已芝日月)/婀)/璐姆E卜1⋯./’一1E川匆娜IEJ./1E1.l耀护留:}:’犷一E卜﹁.于砂之一.’..分肾....E产、I百E-..方Z1E2J1‘卜.‘一、门‘止夕‘r，.一’E，卜门7一叼‘‘E加司I才E-交3一州1E3︸二竺二1代‘H脚曰声州戈尸一川闷H~护一从，E月.ElE-41，副产，‘畔月二·}理1E4‘沪护户IE+31E十2】E+llE+olE一llE一ZIE一31E一4IE+3lE+ZIE+llE+01E一】IE一2】F一31F一

7、4频率/Hz频率泪2图1相距lookm两测点的电、磁场比较曲线ax分量的电、磁场比较;b.y分量的电、磁场比较l25l25a!>*一一l00l00b一，.一l一1一泞~，‘脚奋~一，币一一斌盛一扩‘一，畜~~、、、~一尹产一叙哆‘口气朴二‘、今‘一~，‘-口户碑口‘，、~户创口，一-二尸‘-二~一l-.吸n75尸.眼n75.一二U.十⋯十..年050，-二二奥C50介.一:..025..’n25︸一月口和」扮知相干，..:..一川和吮一帅相干000·’叼和叮的相干00